09 junho 2006

Physics News Update n° 780


PHYSICS NEWS UPDATE
O Boletim de Notícias da Física do Instituto Americano de Física, número 780, de 9 de junho de 2006 por Phillip F. Schewe, Ben Stein, e Davide Castelvecchi Physics News Update

UM INDÍCIO DE RESISTÊNCIA ELÉTRICA NEGATIVA emerge de uma nova experiência, na qual microondas de duas freqüencias diferentes são dirigidas a um gás eletrônico com 2 dimensões. Os elétrons, que se movem entre dois cristais semicondutores, são sujeitados a um campo elétrico na direção "para a frente" (logitudinal) e um fraco campo magnético na direção perpendicular ao plano. Em tais condições, os elétrons descrevem trajetórias de laço fechado que, adicionalmente, se deslocam para a frente, dependendo da intensidade da voltagem aplicada. Há poucos anos, dois grupos de experimentadores observaram que quando, além disso, os elétrons eram expostos a microondas, a resistência longitudinal geral podia variar muito — por exemplo, aumentar de uma ordem de magnitude, ou decrescer até o zero, formando um estado de resistência zero, dependendo da relação entre a freqüência das microondas e a intensidade do campo magnéticos aplicados (para um histórico, vide "Physics Today", Abril de 2003). Alguns teóricos propuseram que, em um tal estado de resistência zero, a resistência poderia ser, na verdade, inferior a zero: os esvoaçantes elétrons teriam se movido para trás, no sentido contrário da voltagem aplicada. Entretanto, este movimento retrógrado seria difícil de observar por causa de uma instabilidade no fluxo da corrente – ou seja, a distribuição da corrente se tornava de tal modo não-homegênea que as quedas na voltagem ficavam mascaradas. Um grupo dos Laboratórios de Utah/Minnesota/Rice/Bell testou esta hipótese em uma engenhosa experiência bicromática, usando mocroondas nas duas freqüências. Michael Zudov (atualmente na Universidade de Minnesota) e Rui-Rui Du (atualmente na Universidade Rice) enviaram microondas em duas freqüências diferentes sobre os elétrons, tendo observado que, para estdos de resistência não-zero, a resistência resultante era a média dos valores correspondentes às duas freqüências separadas. Por outro lado, quando as medições incluiam freqüências que resultariam em uma resistência zero, os pesquisadores observaram uma importante redução no sinal. Tendo como base a resistência média observada para as medições em estados não-zero, eles deduziram que sempre que uma resistência zero era detectada, a verdadeira resistência microscópica tinha sido, na verdade, menor do que zero. Em outras palavras, a resistência zero estava mascarando o que de fato é um estado instável de resistência negativa. (Zudov et al., Physical Review Letters, 16 de Junho de 2006)

[14/6/06] O PNU mudou o "lead" desta matéria para:
SEUS VIZINHOS IRIAM AMAR VOCÊ EM MARTE.
EM MARTE, NINGUÉM CONSEGUE ESCUTAR SOM DO CAPIM "GEMENDO" a uma distância superior a uma centena de metros, em comparação aos quilômetros que esse som pode atravessar na Terra, de acordo com uma nova simulação em computador da propagação do som em nosso vizinho planetário seguinte. Em termos gerais, como é que as coisas soam em Marte? No encontro desta semana da Sociedade Acústica da América (Acoustical Society of America), em Providence, Amanda Hanford e Lyle Long da Penn State apresentaram detalhados cálculos processados em computador que simulavam como o som se propaga através da atmosfera marciana, que é muito mais rarefeita do que a terrestre (exercendo apenas 0.7% da pressão de nossa atmosfera na superfície) e que tem uma composição muito diferente (contendo 95,3% de Dóxido de Carbono, comparado com os 0,33% em nosso planeta). A perda da sonda de 1999, Mars Polar Lander, que deveria gravar os sons diretamente no planeta, compeliu os pesquisadores a encontrar outros meios para estudar como o som se porpaga lá. Para analisar o comportamento do som em Marte, os pesquisadores analisaram como as moléculas de gás se movimentam e colidem em sua atmosfera. Os pesquisadores levaram em conta o "caminho livre" de uma moléculade gás, a distância média que uma molécula pode atravessar, antes de se chocar com outra vizinha (6 mícrons, comparados com os 50 nanômetros na Terra). Eles, igualmente. consideraram as diferentes maneiras pelas quais as moléculas de gás trocam energia entre si quando colidem. Em seu enfoque computacional, conhecido como "simulação direta Monte Carlo", as colisões ocorrem de maneira aleatória, embora de uma freqüência estatisticamente precisa. Para dar conta das diferentes combinações de espécies de moléculas que poderiam colidir, juntamente com os muitos modos diferentes nos quais poderiam ganhar ou perder energia, foi necessária uma grande quantidade de computação – mais de 60 horas – mesmo para simular um pequeno pedacinho de atmosfera para cada freqüência de som considerada, usando um computador "Beowulf" com 32 processadores paralelos, um dos mais poderosos supercomputadores do mundo. Com sua abordagem, os pesquisadores puderam estabelecer todas as propriedades físicas de interesse para a propagação do som em Marte. Os resultados dos pesquisadores mostramque a absorção dos sons em Marte é cem vezes maior do que na Terra, por causa das diferenças na composição molecular e da pressão atmosférica menor. Devido às limitações de computação (eles só puderam analisar colisões em uma pequena região de espaço), os pesquisadores somente simularam a propagação dos sons de freqüência mais baixa (com freqüências na faixa do ultrassom), porém extrapolaram os resultados até as freqüências audíveis. (Apresentação n° 2aPA3; mais informações em
http://www.acoustics.org/press/151st/Hanford.html)

***********

PHYSICS NEWS UPDATE é um resumo de notícias sobre física que aparecem em convenções de física, publicações de física e outras fontes de notícias. É fornecida de graça, como um meio de disseminar informações acerca da física e dos físicos. Por isso, sinta-se à vontade para publicá-la, se quiser, onde outros possam ler, desde que conceda o crédito ao AIP (American Institute of Physics = Instituto Americano de Física). O boletim Physics News Update é publicado, mais ou menos, uma vez por semana.

**************

Como divulgado no numero anterior, este boletim é traduzido por um curioso, com um domínio apenas razoável de inglês e menos ainda de física. Correções são bem-vindas.

3 comentários:

Guilherme Spader disse...

Como divulgado no numero anterior, este boletim é traduzido por um curioso, com um domínio apenas razoável de inglês e menos ainda de física. Correções são bem-vindas.

E lido por um curioso que tem domínio inadequado de inglês e nenhum de física! ehheheeh

João Carlos disse...

E você acha que eu comecei como? Lendo o que os "sábios" diziam e enchendo o saco deles com perguntas...

ghusky disse...

Estou alguns muitos níveis abaixo do Guilherme...

Valeu pelo trabalho João.